建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂的制作方法

本发明涉及建筑，具体涉及建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂。

背景技术：

1、混凝土是指由胶结料、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，具有经济、耐久、耐火、高抗压性能等优点，是当代最主要的土木工程材料之一；

2、中国专利cn 104150954 b公开一种混凝土密封固化剂，包括：50-70wt％的硅酸盐；10-30wt％的硅烷偶联剂；1-3wt％的纳米二氧化钛；余量的水。提供的混凝土密封固化剂涂装在混凝土结构物表面后，其中的硅酸盐成分可迅速渗入混凝土内部并与游离钙反应，生成不可溶解的非晶态水化硅酸钙，从而实现对混凝土结构物细孔的封堵，提高混凝土结构物的硬度；

3、中国专利cn 113321531 b公开了一种水性双组分混凝土密封固化剂，技术方案包括a组分和b组分，所述a组分包括硅酸钠溶液、硅酸钾溶液、渗透剂、促进剂、防水剂和水，所述组分b包括氟硅酸镁、盐酸溶液和水。

4、现有技术中，道路基层混合料的固化剂，在耐水性和耐热性能的方面表现不够好，从而将其固化剂应用并添加到道路基层混合料中，其将影响到道路基层混合料的化学稳定性和物理机械性能；以及目前的固化剂，也不具有抗紫外、抗氧化的性能，或在其表现比较差，也将影响到道路基层混合料的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，解决以下技术问题：

2、现有技术中，道路基层混合料的固化剂，在耐水性和耐热性能的方面表现不够好，从而将其固化剂应用并添加到道路基层混合料中，其将影响到道路基层混合料的化学稳定性和物理机械性能；以及目前的固化剂，也不具有抗紫外、抗氧化的性能，或在其表现比较差，也将影响到道路基层混合料的使用寿命。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，包括以下重量百分比原料：

5、50～70wt％的改性的硅酸盐；10～30wt％的硅烷偶联剂；1～3wt％的改性纳米二氧化钛；1～3wt％的有机硅憎水剂；0.01～1wt％的表面活性剂；0.01～1wt％的消泡剂；余量的水；

6、改性的硅酸盐溶液制备工艺包括以下步骤：

7、搅拌下，向硅酸盐溶液中加入硼酸酐或硼酸，反应0.25—1h，然后加热至60-95℃，继续反应至硼酸或硼酸酐完全溶解为止；继续反应的时间为1—3h，反应完成后，过滤，得到硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐溶液；

8、硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐溶液干燥，得到硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐。

9、作为本发明进一步的方案：硼酸的添加量为硅酸盐溶液中有效成分的8.7％-14.7％，硅酸盐溶液是硅酸钠溶液，模数为3.1-3.4。

10、作为本发明进一步的方案：硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷；

11、改性纳米二氧化钛的粒径为5～15nm；

12、有机硅憎水剂为聚二甲基硅氧烷；

13、表面活性剂为高氟代烷基磺酸盐、聚醚硅氧烷或氟碳表面活性剂中的一种或多种；

14、消泡剂为矿物油消泡剂和/或有机硅消泡剂。

15、作为本发明进一步的方案：固化剂应用到道路基层混合料的过程如下：

16、将建筑垃圾混合骨料、抗收缩稳定剂、固化剂和水泥按100：6：3：4的质量比放入搅拌机中混合，充分搅拌后按最佳含水率添加水，再次搅拌，并充分混合，压实度控制为96％，制备成道路基层混合料；

17、建筑垃圾混合骨料由破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料组成，破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料的质量比为0.5:1，破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm；

18、抗收缩稳定剂由聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣组成，聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣的质量比为0.4:28:13:83。

19、作为本发明进一步的方案：改性纳米二氧化钛的制备工艺包括以下步骤：

20、将微晶纤维素与定量去离子水混合，将悬浮液加入三口烧瓶中，在冰浴条件下分别滴入一定量的浓硫酸，使硫酸浓度分别达到40-60％，搅拌20—60min后将三口烧瓶加热到45℃，并恒温搅拌反应2h。用去离子水洗涤所得悬浮液，倒掉上清液，将沉淀物与去离子水多次混合，离心洗涤5次后停止离心步骤；用去离子水将所得产物透析，直至洗涤水保持恒定的ph。将透析后的悬浮液超声分散10min，即得所需的微晶纤维素悬浮液，并烘干备用；

21、取干重的微晶纤维素分散于去离子水中，超声分散30min，将分散液置于三口烧瓶中，控制0-5℃水浴温度，在磁力搅拌条件下，缓慢滴入一定量的四氯化钛，反应20—60min；反应结束后，将悬浊液高速离心洗涤，离心循环，洗涤数次后放入真空干燥箱烘干50℃，经研磨得到改性纳米二氧化钛。

22、作为本发明进一步的方案：微晶纤维素与浓硫酸的重量比为1:8-12。

23、作为本发明进一步的方案：微晶纤维素、去离子水、四氯化钛的质量比为0.1-0.3:100-300:1-3。

24、作为本发明进一步的方案：固化剂应用到道路基层混合料的过程如下：

25、将建筑垃圾混合骨料、抗收缩稳定剂、固化剂和水泥按100：6：3：4的质量比放入搅拌机中混合，充分搅拌后按最佳含水率添加水，再次搅拌，并充分混合，压实度控制为96％，制备成道路基层混合料。

26、作为本发明进一步的方案：建筑垃圾混合骨料由破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料组成，破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料的质量比为0.5:1，破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm。

27、作为本发明进一步的方案：抗收缩稳定剂由聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣组成，聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣的质量比为0.4:28:13:83。

28、本发明的有益效果：

29、本发明通过硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐，制备得到固化剂，其通过改性时生成的硼氧四面体修复了硅酸盐网络中的断裂和缺损部位，从而提高了固化剂的机械性能和耐水性；且改性固化剂具备优异的耐水性和耐热性能，其化学稳定性和物理机械性能均有明显提高；

30、以及先以微晶纤维素为原料，采用酸水解法制备得到了纳米纤维素，然后以四氯化钛为钛源，利用微晶纤维素表面大量的羟基来诱导金红石型纳米二氧化钛，从而可以有效提高固化剂的抗紫外和疏水性能。

技术特征：

1.建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，包括以下重量百分比原料：

2.根据权利要求1所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，硼酸的添加量为硅酸盐溶液中有效成分的8.7％-14.7％，硅酸盐溶液是硅酸钠溶液，模数为3.1-3.4。

3.根据权利要求2所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷；

4.根据权利要求3所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，固化剂应用到道路基层混合料的过程如下：

5.根据权利要求4所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，改性纳米二氧化钛的制备工艺包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，微晶纤维素与浓硫酸的重量比为1:8-12。

7.根据权利要求6所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，微晶纤维素、去离子水、四氯化钛的质量比为0.1-0.3:100-300:1-3。

8.根据权利要求7所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，固化剂应用到道路基层混合料的过程如下：

9.根据权利要求8所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，建筑垃圾混合骨料由破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料组成，破碎混凝土骨料、破碎砖块骨料的质量比为0.5:1，破碎砖块骨料的最大公称粒径不大于9.5mm。

10.根据权利要求9所述的建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，其特征在于，抗收缩稳定剂由聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣组成，聚丙烯纤维、钛石膏、水玻璃基激发剂和钢渣的质量比为0.4:28:13:83。

技术总结本发明公开了建筑垃圾再生骨料用于道路基层混合料的固化剂，包括以下原料：改性的硅酸盐；硅烷偶联剂；改性纳米二氧化钛；有机硅憎水剂；表面活性剂；消泡剂；余量的水；改性的硅酸盐溶液制备工艺包括以下步骤：搅拌下，向硅酸盐溶液中加入硼酸酐或硼酸，反应至硼酸或硼酸酐完全溶解为止；继续反应，反应完成后，过滤，得到硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐溶液；硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐溶液干燥，得到硼酸酐或硼酸改性的硅酸盐，本发明其通过改性时生成的硼氧四面体修复了硅酸盐网络中的断裂和缺损部位，从而提高了固化剂的机械性能和耐水性；且改性固化剂具备优异的耐水性和耐热性能，其化学稳定性和物理机械性能均有明显提高。技术研发人员：王凯,陈勇,原迎接,徐杰,徐炜,李玉桥受保护的技术使用者：青岛绿帆再生建材有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5